KR20190025221A - Manufacturing method of water treatment filter media for biofilm prevention - Google Patents

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이은수
남해욱
김윤중
권지향
류민웅
정재현
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a water treatment filter medium for inhibiting biofilm formation in which a water treatment filter medium is coated with an antimicrobial agent for inhibiting biofilm formation. The method comprises the steps of: washing the water treatment filter medium with water or alcohol; drying the filter medium primarily; coating a binder; washing the filter medium primarily; immersing the filter medium in a vanillin solution and fixing the vanillin; washing the filter medium secondarily; and drying the filter medium secondarily. Therefore, the present invention can enhance the efficiency of the stable water purification process since the biofilm formation is inhibited by coating the antimicrobial agent on the water treatment filter medium in which the biofilm formation by the microorganisms is inhibited, and the number of backwashing operation of the separation membrane and MMF can be greatly reduced.

Description

생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF WATER TREATMENT FILTER MEDIA FOR BIOFILM PREVENTION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for manufacturing a water treatment filter medium for inhibiting biofilm formation,

본 발명은 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수처리 여과재에 생물막 생성 억제용 항균제를 코팅하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation, and more particularly, to a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation by coating an antimicrobial agent for inhibiting biofilm formation on a water treatment filter material.

쿼럼센싱(Quorum sensing)이라 불리는 세균의 독특한 신호전달 체계는 각각의 개별 세포가 생육 중에 분비하는 AHL(N-acyl-homoserine lactone)을 비롯한 특정한 신호분자의 농도에 의해 세균의 집단적 행동 양식이 결정되는 일련의 세포밀도-의존성 유전자 발현(celldensity dependent gene expression) 조절 메커니즘이다.The unique signaling pathway of the bacteria, called quorum sensing, is determined by the concentration of specific signaling molecules, including N-acyl-homoserine lactone (AHL), which each individual cell secretes during growth, It is a series of mechanisms that regulate cell density dependent gene expression.

즉, 쿼럼센싱(QS: Quorum Sensing) 생육이 진행됨에 따라 세포 밀도가 높아져 어떤 특정한 세포 밀도에 도달하게 되는 상황인 소위 “정족수(quorum)”에 이르게 되면, 저밀도 상황에서의 세포에서는 관찰되지 않는 특정한 형질이 집단적으로 유도 발현된다. QS에 의해 다양한 형질이 조절되며, 특히 주변에서 흔히 볼 수 있는 세균에 의한 생물막(biofilm)의 형성도 QS에 의해 조절되는 대표적인 현상이다.That is, when the quorum sensing (QS) grows to a so-called " quorum ", in which the cell density is increased and reaches a certain cell density, The traits are collectively induced. Various traits are regulated by QS, and the formation of biofilm by bacterial bacteria, which is common in the surroundings, is a typical phenomenon controlled by QS.

QS 과정에서 일부 세균은 AI(autoinducer)라고 하는 신호분자 화합물을 합성하여 세포 외로 분비하는데, 생육에 따라 축적되는 AI의 농도는 세균의 밀도와 비례하게 된다. 이때 축적된 AI가 결정적인 농도에 이르게 되면 다시 세포 내로 확산되어 수용체 단백질과 결합한 후 다양한 타깃 유전자들의 발현을 유도하여 궁극적으로 세균의 집단적 행태를 변화시킨다.In the QS process, some bacteria synthesize a signal molecule compound called AI (autoinducer) and secrete it out of the cell. The concentration of AI that accumulates with the growth becomes proportional to the density of bacteria. At this time, when the accumulated AI reaches a definite concentration, it diffuses into the cell again, binds to the receptor protein, and induces the expression of various target genes, ultimately changing the collective behavior of bacteria.

생물막이란 미생물이 표면에 부착하여 세포 외로 분비한 고분자 기질(EPM: Extracellular Polymeric Matrix)로서, 스스로 만든 이러한 EPM 내부 공간에서 집단을 이루어 생육하기 때문에 한정된 공간에 매우 높은 밀도로 존재한다. 생물막은 많은 미생물 종들이 군집을 구성하며 살아가고 있는 일종의 미생물 도시에 비유되며, 따라서 QS 시스템이 작동하기에 적절한 환경이 조성되어 있다. The biofilm is an extracellular polymeric matrix (EPM) that is attached to the surface of the microorganism and secreted outside the cell. The biofilm is likened to a kind of microbial city where many microbial species live together as a community, and thus the environment for the QS system to operate is established.

대부분의 세균 생활사로서 생물막의 형성은 일련의 특징적인 주기를 가지고 있으며, 부유 상태의 세균(planktonic cell)이 표면에 부착하고, 부착된 세포(attached cell)들에 의해 단일분자막(monolayer)의 형성과 미세 미생물 군락(microcolony)의 형성과정을 거친 후 탑 혹은 버섯 모양의 전형적인 3차원 구조를 갖춘 성숙한 생물막을 형성하게 된다.As most bacterial life cycles, biofilm formation has a series of distinctive cycles, with planktonic cells attaching to the surface, and formation of a monolayer by attached cells And microcolony formation, forming a mature biofilm with a typical three-dimensional structure in the form of a tower or mushroom.

이후 최종적으로 생물막의 해체 및 분산을 통해 다시 부유 상태의 세균으로 되돌아가는 발달 단계를 거치게 된다.After that, the biofilm is finally disintegrated and dispersed, and then it is returned to the suspended bacteria again.

생물막 해체 및 분산방법으로 AHL분자의 락톤고리(lactone ring) 또는 아실측쇄(acyl side chain) 내의 탄소 원자를 치환함으로서 신호물질 유사체(analogue)를 합성할 수 있으며, 이러한 신호분자 유사체는 원래의 신호분자 대신 QS 수용체의 결합 부위에 경쟁적으로 결합하여 신호를 교란하는 방법이다.A bioanalytical dissociation and dispersion method can be used to synthesize a signaling substance analogue by substituting carbon atoms in the lactone ring or acyl side chain of the AHL molecule, Instead, it binds competitively to the binding site of the QS receptor and disrupts the signal.

특히, 생물부착(biofouling)은 물에 장기간 노출되어 있는 파이프나 탱크, 생물막 반응기(MBR: membrane bioreactor) 등과 같은 인위적 시스템에서도 발생하고, 장치를 부식 시키거나 오염시켜 효율성을 떨어뜨린다. 특히 오폐수 처리나 음용수 생산 등에 막 시스템의 사용이 점차 확산되고 있으나, 막에 발생하는 biofouling 현상은 공정상의 문제점으로 남아 있다.In particular, biofouling also occurs in anthropogenic systems such as pipes and tanks exposed to water for long periods of time, membrane bioreactors (MBR), etc., which degrade efficiency by corroding or contaminating the device. In particular, membrane systems are increasingly used for wastewater treatment and drinking water production, but the biofouling phenomenon in the membrane remains a problem in the process.

이미 전술한 바와 같이 생물막 형성에 있어 QS가 핵심적인 역할을 하기 때문에 수생 세균 간 신호전달 체계인 QS를 차단할 수 있다면 분리막 표면에 형성되는 생물막의 형성을 억제할 수 있고, 따라서 QS차단 전략은 막의 biofouling을 제어할 수 있는 새로운 시도로서 제시되고 있다. Since QS plays a key role in the formation of biofilm as described above, it is possible to inhibit the formation of the biofilm formed on the surface of the membrane if QS, which is a signal transmission system of aquatic bacteria, can be blocked. Therefore, As a new attempt to control.

이러한 생물막의 형성을 억제하기 위해 전술한 바와 같이 AHL 수용체에 작용하는 퓨라논(furanone)이나 바닐린(vanillin, (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde)) 등과 같은 천연물이나 furanone 유도체 등 합성 QS 저해제를 개발하기 위한 연구가 가장 활발히 이루어지고 있다. 또한 AHL 분해효소도 biofouling을 억제하기 위해 사용될 수 있다.To inhibit the formation of biofilms, we have developed synthetic QS inhibitors such as furanone and vanillin (4-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde), which act on AHL receptors, as well as natural products such as furanone derivatives Research is most actively carried out. AHL degrading enzymes can also be used to inhibit biofouling.

오폐수 처리를 위한 MBR의 분리막 공정에서 운전 중에 생물막 형성으로 인한 biofouling 때문에 투수도 감소 등의 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 오폐수 처리를 위한 MBR공정에서 쿼럼?칭(QQ; quorumquenching) 효소인 porcine kidney acylase I 를 이용하여 처리하였을 경우 대조구에 비해 막 오염이 감소하고, 막 사이의 압력이 감소하였고 보고하고 있다.In MBR separation process for wastewater treatment, biofouling due to formation of biofilm during operation causes problems such as decrease in permeability. In order to solve this problem, it was reported that porcine kidney acylase I QQ (quorumquenching) enzyme treatment in MBR process for wastewater treatment decreased membrane contamination and decreased pressure between membranes compared to the control .

이 후 오폐수에서의 QQ 효소에 의한 biofouling 억제 효과를 높이기 위해 실제 오폐수에서 자생하는 QQ 세균인 Rhodococcus sp. 균주를 분리하였으며, 이러한 분리 균주 자체를 이용하여 MBR에 적용한 결과 역시 막 오염이 감소하고 막 투과성이 개선되었다고 알려져 있다.In order to enhance the biofouling inhibition effect of QQ enzyme in wastewater, Rhodococcus sp. The isolate was isolated, and as a result of applying MBR using this isolate, it is known that membrane contamination is reduced and membrane permeability is improved.

공개특허 제10-2015-0137299호에는 생물막 생성억제용 역삼투압 멤브레인필터를 제조함에 있어서, 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG: Epigallocatechin gallate)와 POSS(‘Aminopropylisobutyl polyhedral oligonomeric silsesquioxane', Hybrid plastics) 물질이 합성된 POSS-EGCG 항균물질을 역삼투압막에 함침시켜 생물막 억제 효과를 확인한 바 있다.Open No. 10-2015-0137299 discloses a process for producing a reverse osmosis membrane filter for inhibiting the formation of biofilm comprising the steps of adding epigallocatechin gallate (EGCG) and aminopropylisobutyl polyhedral oligomeric silsesquioxane ("POS" The synthesized POSS-EGCG antimicrobial substance was impregnated into the reverse osmosis membrane to confirm the biofilm inhibiting effect.

그러나, 상기 제안된 분리막에 생물막 억제 물질을 코팅할 경우 분리막의 미세 기공의 크기가 줄어들어 물의 투과율이 크게 낮아져서 정상적인 정수처리가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.However, when the biofilm inhibiting material is coated on the above-described separation membrane, the size of the micropores of the separation membrane is reduced, and the water permeability is significantly lowered, so that normal water purification is not easy.

대한민국 등록특허 제10-0249421호 (2000년03월15일)Korean Patent No. 10-0249421 (Mar. 15, 2000) 대한민국 공개특허 제10-2004-0040038호 (2004년05월12일)Korean Patent Publication No. 10-2004-0040038 (May 12, 2004) 대한민국 등록특허 제10-1203691호 (2012년11월23일)Korean Patent No. 10-1203691 (November 23, 2012)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 미생물에 의한 생물막 형성이 억제된 수처리 여과재에 항균제를 코팅함으로써, 생물막 형성이 억제되어 분리막과 MMF의 역세 운전의 횟수를 크게 줄일 수 있어 안정적인 정수공정의 효율을 증대시킬 수 있는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a membrane- It is an object of the present invention to provide a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation which can increase the efficiency of a stable water purification process.

또한, 본 발명은 막분리 전단계인 MMF 공정에서 생물막 형성 억제를 유도하여 분리막 표면에서 미생물 응집에 의한 생물막 형성에 따른 막 막힘 현상을 회복하기 위한 역세운전의 빈도를 획기적으로 줄임으로서 전체적인 수처리 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, the present invention dramatically reduces the frequency of backwash operation to recover membrane clogging due to biofilm formation due to microbial aggregation on the surface of the membrane by inducing inhibition of biofilm formation in the MMF process before membrane separation, And a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation.

또한, 본 발명은 다층여과방식 수처리 여과 장치는 미생물의 응집에 의한 생물막 형성을 억제하여 막분리를 이용한 수처리 장치의 운전 수명을 크게 향상 할 수 있는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. The present invention also provides a method for manufacturing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation which can significantly improve the operation life of a water treatment apparatus using membrane separation by inhibiting biofilm formation due to microbial aggregation by a multi-layer filtration system water treatment filtration apparatus For another purpose.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수처리 여과재에 생물막 생성 억제용 항균제를 코팅하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법으로서, 수처리 여과재를 물 또는 알콜로 세척하는 단계; 상기 세척된 수처리 여과재를 건조기에서 1차로 건조시키는 단계; 상기 건조된 수처리 여과재를 바인더 용액에 침지하고 반응기에서 반응시켜 바인더를 코팅하는 단계; 상기 반응된 수처리 여과재에 반응하지 않은 바인더를 알콜계 또는 유기용매로 1차 세척하는 단계; 상기 세척된 수처리 여과재를 바닐린 용액에 침지하고 반응기에서 반응시켜 바닐린을 고정시키는 단계; 상기 반응된 수처리 여과재에 반응하지 않은 바닐린을 알콜계 또는 유기용매로 2차 세척하는 단계; 및 상기 세척된 수처리 여과재를 건조기에서 2차로 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a water treatment filter material for inhibiting the formation of an biofilm, the method comprising: washing a water treatment filter material with water or alcohol; Drying the washed water treatment filter material in a drier; Immersing the dried water treatment filtration material in a binder solution and reacting in a reactor to coat the binder; Washing the binder which has not reacted with the reacted water treatment filter material with an alcohol or organic solvent; Immersing the washed water treatment filter material in a vanillin solution and reacting in the reactor to fix the vanillin; Washing the vanillin which has not reacted with the reacted water treatment filter material with an alcohol or an organic solvent; And secondly drying the washed water treatment filter material in a drier.

본 발명의 상기 1차 건조단계에서는, 상기 수처리 여과재를 건조기에서 80℃∼250℃로 1시간 내지 24시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 한다.In the primary drying step of the present invention, the water treatment filter material is dried in a drier at 80 to 250 캜 for 1 to 24 hours.

본 발명의 상기 바인더 코팅단계에서는, 상기 바인더를 0.1∼3 mol의 농도로 녹인 용액에 수처리 여과재를 담구어 25℃∼200℃의 온도로 유지되는 반응기에서 0.5시간 내지 24시간동안 반응시켜 바인더를 코팅하는 것을 특징으로 한다.In the binder coating step of the present invention, the water-soluble filter medium is immersed in a solution of the binder dissolved in a concentration of 0.1 to 3 mol, and reacted in a reactor maintained at a temperature of 25 ° C to 200 ° C for 0.5 to 24 hours to form a binder .

본 발명의 상기 바인더로는, APTMS((3-Aminopropyl)trimethoxysilane), APTES((3-Aminopropyl) triethoxysilane), GPTMS((3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane), APS((3-Aminopropyl)triethoxysilane), AHAPS, MPMS, TPU의 아미노 실란계 물질 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.Examples of the binder include APTMS (3-Aminopropyl) trimethoxysilane, APTES (3-Aminopropyl) triethoxysilane, GPTMS (3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane, APS (3-Aminopropyl) triethoxysilane, AHAPS, MPMS, TPU, and the like.

본 발명의 상기 바인더를 녹인 용액은, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 중에서 선택된 알콜계 용매 또는 톨루엔, 핵산 중에서 선택된 유기용매에, 상기 아미노 실란계 바인더를 단독 또는 혼용한 바인더를 녹인 용액으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The solution in which the binder of the present invention is dissolved is characterized by comprising a solution in which the aminosilane binder alone or in combination is dissolved in an organic solvent selected from methanol, ethanol, propanol and butanol or an alcohol solvent selected from toluene and nucleic acid .

본 발명의 상기 바닐린 고정단계에서는, 상기 1차 세척된 수처리 여과재에 바닐린을 0.1∼3.0 mol 농도로 녹인 알콜계 용매 또는 유기용매에 녹인 용액을 넣고 25℃∼200℃의 온도로 유지되는 반응기에서 1시간 내지 24시간 반응시켜 바닐린을 고정시키는 것을 특징으로 한다.In the vanillin fixing step of the present invention, vanillin dissolved in alcohol-based solvent or organic solvent dissolved in vanillin at a concentration of 0.1 to 3.0 mol is added to the first washed water treatment filter material, For 24 hours to fix the vanillin.

본 발명의 상기 수처리 여과재는, 안트라사이트와 모래로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.The water treatment filter material of the present invention is characterized by being composed of anthracite and sand.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 미생물에 의한 생물막 형성이 억제된 수처리 여과재에 항균제를 코팅함으로써, 생물막 형성이 억제되어 분리막과 MMF의 역세 운전의 횟수를 크게 줄일 수 있어 안정적인 정수공정의 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, the biofilm formation is inhibited by coating the antibacterial agent on the water treatment filter material in which the biofilm formation by the microorganism is inhibited, and the number of backwash operation of the separation membrane and the MMF can be greatly reduced, And provides an effect that can be achieved.

또한, 오폐수 수처리 공정의 효율증진 방법으로 분리막에 항균성 물질을 코팅하여 미생물의 응집에 의한 생물막 형성 억제를 유도하는 것 보다 막분리 전단계인 MMF 공정에서 생물막 형성 억제를 유도하여 분리막 표면에서 미생물 응집에 의한 생물막 형성에 따른 막 막힘 현상을 회복하기 위한 역세운전의 빈도를 획기적으로 줄임으로서 전체적인 수처리 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, it is more effective to inhibit the biofilm formation in the MMF process, which is the pre-membrane separation stage, than to induce the inhibition of biofilm formation by the microbial aggregation by coating an antimicrobial substance on the separation membrane by the efficiency improvement method of the wastewater water treatment process. The frequency of backwash operation for recovering the clogging phenomenon due to the biofilm formation is drastically reduced, thereby providing an effect of drastically improving the overall water treatment efficiency.

또한, 바닐린이 코팅된 안트라사이트와 모래를 수처리 여과재로 사용함으로써, 다층여과방식 수처리 여과 장치는 미생물의 응집에 의한 생물막 형성을 억제하여 막분리를 이용한 수처리 장치의 운전 수명을 크게 향상 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by using vanillin-coated anthracite and sand as a water treatment filtration material, the multi-layer filtration type water treatment filtration apparatus can suppress the biofilm formation due to microbial aggregation and greatly improve the operation life of the water treatment apparatus using membrane separation Lt; / RTI >

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 사용되는 바인더를 나타내는 화학식.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 사용되는 바닐린을 나타내는 화학식.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법의 항균제의 코팅공정을 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 의해 모래에 항균제의 코팅여부에 따른 상태를 비교하는 그래프.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 의해 안트라사이트에 항균제의 코팅여부에 따른 상태를 비교하는 그래프.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 의해 바닐린이 코팅된 모재여재의 XPS 분석결과를 나타내는 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a flow chart showing a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a graph showing a binder used in a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a vanillin used in a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a coating process of an antimicrobial agent in a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph comparing the state of antibacterial agent coated on the sand by the method of producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph comparing the state of anthracite coated with an antimicrobial agent by a method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 7 and FIG. 8 are graphs showing XPS analysis results of a vanillin-coated base material filter material by a method of producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 사용되는 바인더를 나타내는 화학식이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 사용되는 바닐린을 나타내는 화학식이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법의 항균제의 코팅공정을 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 의해 모래에 항균제의 코팅여부에 따른 상태를 비교하는 그래프이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 의해 안트라사이트에 항균제의 코팅여부에 따른 상태를 비교하는 그래프이고, 도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법에 의해 바닐린이 코팅된 모재여재의 XPS 분석결과를 나타내는 그래프이다.FIG. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing a water treatment filter medium for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross- sectional view of a binder used in a method of manufacturing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing vanillin used in a method for producing a water treatment filter medium for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 5 is a graph comparing the state of the antibacterial agent coated on the sand by the method for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention , FIG. 6 is a graph showing the results of measurement of anthracite by the method of manufacturing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention FIG. 7 and FIG. 8 are graphs showing XPS analysis results of vanillin-coated base material filter material by a method of manufacturing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to an embodiment of the present invention. Graph.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법은, 여재세척단계(S10), 1차 건조단계(S20), 코팅단계(S30), 1차 세척단계(S40), 반응단계(S50), 2차 세척단계(S60), 2차 건조단계(S70)를 포함하여 이루어져, MMF(Multi Media Filter) 여재 등과 같은 수처리 여과재에 생물막 생성 억제용 항균제를 코팅하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법이다.As shown in FIG. 1, the method for manufacturing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation according to the present embodiment includes a filter material washing step S10, a primary drying step S20, a coating step S30, a first washing step S40 ), A reaction step (S50), a secondary washing step (S60), and a secondary drying step (S70). The biofilm formation process is performed by coating an antimicrobial agent for inhibiting biofilm formation on a water treatment filter material such as MMF Water treatment filtration material for inhibition.

이러한 수처리 여과재는, 안트라사이트와 모래로 이루어져 있으며, MMF여재로 사용되는 모래는 주로 실리카(SiO2)로 구성되어 있으며, 모래 표면에는 소량의 하이드록실 그룹(-OH)이 있으며, 다공성 탄소소재인 안트라사이트는 표면에 페놀기(-OH), 카르복실기(COOH) 등 다양한 표면 관능기가 있다.This water treatment filter material is composed of anthracite and sand, and the sand used as the MMF filter material is mainly composed of silica (SiO 2 ). On the sand surface, there is a small amount of hydroxyl group (-OH) Anthracite has various surface functional groups such as a phenol group (-OH) and a carboxyl group (COOH) on its surface.

여재 세척단계(S10)는, 수처리 여과재를 물 또는 알콜로 세척하는 단계로서, 수처리 공정의 부유물 입자 제거공정 중 하나인 다층 여과 방식(MMF, Multi Media Filter)으로 부유물 입자를 제거하는 공정에서 MMF 여재로 주로 사용되는 안트라사이트(Anthracite)와 모래(Sand)를 수처리 여과재로 사용하여 세척하게 된다.The filter material washing step (S10) is a step of washing the water treatment filter material with water or alcohol. In the process of removing the floating material particles by the multi-media filtering method (MMF) which is one of the floating material particles removal process in the water treatment process, Anthracite and sand, which are mainly used as water treatment filters, are washed.

1차 건조단계(S20)는, 여재 세척단계(S10)에서 세척된 수처리 여과재를 건조기에서 1차로 건조시키는 단계로서, 수처리 여과재를 건조기에서 80℃∼250℃로 1시간 내지 24시간 동안 건조시키는 것이 바람직하다.The first drying step (S20) is a step of drying the water treatment filter material washed in the filter material washing step (S10) by a dryer, and drying the water treatment filter material in a drier at 80 to 250 캜 for 1 to 24 hours desirable.

코팅단계(S30)는, 1차 건조단계(S20)에서 건조된 수처리 여과재를 바인더 용액에 침지하고 반응기에서 반응시켜 바인더를 코팅하는 단계로서, 바인더를 0.1∼3 mol의 농도로 녹인 용액에 수처리 여과재를 담구어 25℃∼200℃의 온도로 유지되는 반응기에서 0.5시간 내지 24시간동안 반응시켜 바인더를 코팅하는 것이 바람직하다.The coating step S30 is a step of immersing the water treatment filter material dried in the primary drying step S20 in a binder solution and reacting the binder in a reactor to form a binder. The binder solution is dissolved in a concentration of 0.1 to 3 mol, And then reacted in a reactor maintained at a temperature of 25 ° C to 200 ° C for 0.5 to 24 hours to coat the binder.

이러한 바인더로는, APTMS((3-Aminopropyl)trimethoxysilane), APTES((3-Aminopropyl) triethoxysilane), GPTMS((3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane), APS((3-Aminopropyl)triethoxysilane), AHAPS(n-(6-aminohexyl)-aminopropyltrimethoxysilane), MPMS, TPU(Thermoplastic Poly Urethane) 등의 아미노 실란계 물질 중 적어도 하나를 사용하는 것이 바람직하다.These binders include APTMS (3-Aminopropyl) trimethoxysilane, APTES (3-Aminopropyl) triethoxysilane, GPTMS (3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane, APS (3-Aminopropyl) triethoxysilane, AHAPS (n- 6-aminohexyl) -aminopropyltrimethoxysilane, MPMS, and Thermoplastic Polyurethane (TPU).

특히, 도 2에 나타낸 바와 같이, 실란계 바인더인 APTMS, APTES, APREMS, GPTMS 등을 모래와 안트라사이트의 표면 하이드록실 그룹에 고정시킨 후, 실란계 바인더의 말단인 아민기(-NH2)에 바닐린과 반응시켜 바닐린이 고정 또는 코팅된 미생물에 의한 생물막 형성이 억제시킬 수 있는 MMF 여재를 제조할 수 있게 된다.Particularly, as shown in FIG. 2, after the silane-based binders APTMS, APTES, APREMS and GPTMS are fixed to the surface hydroxyl groups of the sand and the anthracite, the amine groups (-NH 2 ) at the ends of the silane- It is possible to produce an MMF filter material capable of inhibiting biofilm formation by vanillin-fixed or coated microorganisms by reacting with vanillin.

바인더를 녹인 용액은, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 중에서 선택된 알콜계 용매 또는 톨루엔, 핵산 중에서 선택된 유기용매에, 아미노 실란계 바인더를 단독 또는 혼용한 바인더를 녹인 용액으로 이루어지는 것이 바람직하다.The solution in which the binder is melted is preferably a solution obtained by dissolving a binder in which an aminosilane-based binder alone or in combination is dissolved in an organic solvent selected from methanol, ethanol, propanol and butanol, or an organic solvent selected from toluene and nucleic acids.

1차 세척단계(S40)는, 코팅단계(S30)에서 코팅되도록 반응 처리된 수처리 여과재에 반응하지 않은 바인더를 알콜계 또는 유기용매로 1차 세척하는 단계로서, 수처리 여과재로부터 미반응된 바인더를 세척해서 분리하게 된다.The first washing step (S40) is a first washing step of a binder which has not reacted with the water treatment filter material reacted to be coated in the coating step (S30) with an alcohol or an organic solvent. The unreacted binder is washed .

반응단계(S50)는, 1차 세척단계(S40)에서 세척된 수처리 여과재를 바닐린 용액에 침지하고 반응기에서 반응시켜 바닐린을 고정시키는 단계로서, 1차 세척단계(S40)에서 1차 세척된 수처리 여과재에 바닐린을 0.1∼3.0 mol 농도로 녹인 알콜계 용매 또는 유기용매에 녹인 용액을 넣고 25℃∼200℃의 온도로 유지되는 반응기에서 1시간 내지 24시간 반응시켜 바닐린을 고정시키게 된다.The reaction step S50 is a step of immersing the washed water treatment filter material in the first washing step S40 in a vanillin solution and reacting the vanillin in the reactor to fix the vanillin. In the first washing step S40, The vanillin is immersed in an alcohol solvent or an organic solvent in which the vanillin is dissolved in a concentration of 0.1 to 3.0 mol and reacted in a reactor maintained at a temperature of 25 ° C to 200 ° C for 1 hour to 24 hours to fix the vanillin.

따라서, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 바닐린은 자체적으로 모래와 안트라사이트 표면에 안정하게 반응하여 고착 또는 코팅되기 용이하지 않으므로, 모래 또는 안트라사이트 표면에 항균성 물질인 바닐린을 코팅하기 위한 바인더를 사용함으로서 안전하게 고정하게 되며, 적용이 가능한 아민계실란 화합물(도 2)과 바닐린(도 3)의 화학식과 이들을 이용한 반응경로의 예(도 4)를 나타낸다.Therefore, as shown in Figs. 2 to 4, vanillin itself does not easily react with the sand and the anthracite surface stably and is not easily adhered or coated. Therefore, a binder for coating vanillin, which is an antimicrobial substance, on the surface of sand or anthracite (FIG. 2) and vanillin (FIG. 3) that can be applied safely by the use of the compound and an example of a reaction pathway using them (FIG. 4).

2차 세척단계(S60)는, 반응단계(S50)에서 반응처리된 수처리 여과재에 반응하지 않은 바닐린을 알콜계 또는 유기용매로 2차 세척하는 단계로서, 완료된 후 반응하지 않은 바닐린 포함 무수에탄올 용액 상등액을 제거한 후 무수에탄올을 이용하여 2차례 각각 세척하게 된다.The second washing step (S60) is a second washing step of the vanillin which has not reacted with the water treatment filter material reacted in the reaction step (S50) with an alcohol or an organic solvent. After completion, the vanillin-free anhydrous ethanol solution And then washed twice with anhydrous ethanol.

2차 건조단계(S70)는, 2차 세척단계(S60)에서 세척된 수처리 여과재를 건조기에서 2차로 건조시키는 단계로서, 세척된 바닐린이 고정된 모래여재와 안트라사이트 여재를 각각 120℃의 건조기에 넣어 12시간 동안 건조시켜 MMF 공정의 생물막 생성 억제용 바닐린 코팅 모래여재 및 안트라사이트 여재를 각각 제조하게 된다.The second drying step (S70) is a step of drying the washed water treatment filter material in the second washing step (S60) by a dryer, wherein the washed vaniline fixed sand filter material and the anthracite filter material are respectively dried in a dryer at 120 DEG C And dried for 12 hours to prepare vanillin-coated sand filter media and anthracite filter media for inhibiting biofilm formation of the MMF process, respectively.

따라서, 본 발명은 수처리 장치의 다층 여과 방식(MMF, Multi Media Filter)으로 부유물 입자를 제거하는 공정에서 여과재로 사용하는 안트라사이트(Anthracite)와 모래(Sand)의 수처리 여과재에 생물막 형성 억제를 위한 바닐린(Vanillin)이 코팅된 여과제를 제공하게 된다.Accordingly, the present invention relates to an anthracite and sand water treatment filter medium used as a filter medium in a process of removing suspended particles by a multi-media filter (MMF) of a water treatment apparatus, (Vanillin) coatings.

또한, 본 발명에 사용되는 MMF 여재는, 본 실시예에서 제공한 모래와 안트라사이트 외에도 자갈, 규사, 활성탄, 황성탄소 섬유, 다공성 실리카, 석류석, 금강석 등에도 적용이 가능함은 물론이다.In addition to the sand and anthracite provided in the present embodiment, the MMF filter material used in the present invention can be applied to gravel, silica sand, activated carbon, sulfurized carbon fiber, porous silica, garnet, diamond stone and the like.

[실시예 1] [Example 1]

이하, MMF 공정의 생물막 생성 억제용 바닐린 코팅 모래여재 및 안트라사이트 여재를 제조한 실시예를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, examples in which vanillin-coated sand filter media and anthracite filter media for inhibiting the biofilm formation in the MMF process are produced will be described in detail.

(1). 직경 1-2mm인 모래여재와 안트라사이트를 각각 무수에탄올을 이용하여 세척한 후 120℃ 건조기에서 24시간 동안 건조시켰다.(One). Sand filter media with a diameter of 1-2 mm and anthracite were washed with anhydrous ethanol, respectively, and then dried in a dryer at 120 ° C for 24 hours.

(2). 건조된 모래 여재와 안트라사이트를 각각 냉각수로 환류되는 반응기에 넣은 후 1 mol 농도의 아미노 실란계 화합물 중 하나인 APTMS가 녹아 있는 무수에탄올 용액을 넣고, 80℃에서 6 시간 동안 반응시켰다. (2). The dried sand filter media and anthracite were placed in a reactor which was refluxed with cooling water, and an anhydrous ethanol solution containing APTMS, one of aminosilane compounds of 1 mol concentration, was added thereto and reacted at 80 ° C for 6 hours.

이 반응을 통하여 APTMS는 모래와 안트라사이트 여재 표면의 -OH 하이드록실 그룹에 각각 고정된다. 이때 사용되는 실란계 화합물로는 APTES, APTMS, AHAPS, AEAPS, GPDES, MPMS, TPU 등과 같은 아미노실란계화합물을 사용할 수 있다.Through this reaction, APTMS is immobilized on the -OH hydroxyl group of the surface of sand and anthracite filter media, respectively. As the silane compound used herein, aminosilane compounds such as APTES, APTMS, AHAPS, AEAPS, GPDES, MPMS, TPU and the like can be used.

또한, 용매로 사용되는 무수에탄올 외에도 무수메탄올, 헥산, 톨루엔 등의 용제를 사용할 수 있다.In addition to anhydrous ethanol used as a solvent, solvents such as anhydrous methanol, hexane, and toluene can be used.

(3). 상기 (2)의 반응이 완료된 후 반응하지 않은 APTMS 포함 무수에탄올 용액 상등액을 제거한 후 무수에 탄올을 이용하여 2차례 각각 세척하였다.(3). After the reaction of (2) was completed, the unreacted APTMS-containing anhydrous ethanol solution supernatant was removed and washed twice with anhydrous ethanol.

(4). 상기 (3)의 세척된 APTMS가 고정된 모래여재와 안트라사이트 여재를 각각 냉각수로 환류되는 반응기에 넣은 후 1 mol 농도의 바닐린이 녹아 있는 무수에탄올 용액을 넣고, 80℃에서 6시간 동안 반응시켰다. 이때 바닐린은 상기 (2)의 반응으로 고정된 아미노실란계 화합물의 아미노기와 반응하여 고정된다.(4). The immersed sand filter media and the anthracite filter media in (3) were immersed in a reactor which was refluxed with cooling water, and anhydrous ethanol solution containing 1 mol of vanillin was added thereto, followed by reaction at 80 ° C for 6 hours. At this time, vanillin reacts with the amino group of the aminosilane compound fixed by the reaction of (2) and is fixed.

(5). 상기 (4)의 반응이 완료된 후 반응하지 않은 바닐린 포함 무수에탄올 용액 상등액을 제거한 후 무수에탄올을 이용하여 2차례 각각 세척하였다.(5). After the reaction of (4) was completed, the unreacted vanillin-containing anhydrous ethanol solution was removed, and then washed twice with anhydrous ethanol.

(6). 상기 (5)의 세척된 바닐린이 고정된 모래여재와 안트라사이트 여재를 각각 120℃의 건조기에 넣어 12시간 동안 건조시켜 MMF 공정의 생물막 생성 억제용 바닐린 코팅 모래여재 및 안트라사이트 여재를 각각 제조하였다.(6). The washed vanillin-fixed sand filter media and the anthracite filter media of (5) were placed in a dryer at 120 ° C for 12 hours, respectively, to prepare vanillin-coated sand filter media and anthracite filter media for inhibiting biofilm formation in the MMF process.

[실시예 2] [Example 2]

이하, MMF 공정의 생물막 생성 억제용 바닐린 코팅 모래여재 및 안트라사이트 여재의 코팅 정도를 확인한다.Hereinafter, the degree of coating of vanillin-coated sand filter media and anthracite filter media for inhibiting biofilm formation in the MMF process is checked.

(1). 바인더와 바닐린의 코팅 정도를 확인하기 위하여 코팅하지 않은 모래와 안트라사이트 및 바닐린이 코팅된 모래 및 안트라사이트를 열중량분석기(TGA)를 이용하여 공기분위기에서 무게감량 정도를 각각 비교하였다. (One). In order to check the degree of coating of the binder and vanillin, the weight loss of uncoated sand, anthracite and vanillin coated sand and anthracite were measured by using a thermogravimetric analyzer (TGA).

각각의 시료에 대하여 2℃/min의 속도를 30℃부터 650℃ 까지 온도를 올리며 측정한 무게감량 측정 결과를 도 5 및 도 6에 나타내었다. 120℃와 500℃에서 분해되어 제거된 탄소화합물의 양의 차이의 무게비로서 실시예 1의 방법으로 제조된 바닐린이 코팅된 모래와 안트라사이트가 코팅되었음 확인하였으며, 측정된 무게감량 정도를 하기 표 1에 나타낸다.5 and 6 show the weight loss measurement results obtained by raising the temperature from 30 ° C to 650 ° C at a rate of 2 ° C / min for each sample. It was confirmed that vanillin-coated sand prepared by the method of Example 1 and anthracite were coated as a weight ratio of the difference in the amount of the carbon compound decomposed at 120 ° C and 500 ° C, Respectively.

여재 종류Type of filter media 시료명Name of sample 무게감량Weight loss 모래sand SD-nonSD-non 0.13 wt%0.13 wt% SD-C-120SD-C-120 0.83 wt%0.83 wt% 안트라사이트Anthracite AC-nonAC-non 1.72 wt%1.72 wt% AC-C-120AC-C-120 3.10 wt%3.10 wt%

도 5와 도 6은 TGA를 이용한 바닐린 코팅정도 확인한 결과로서, 바닐린이 코팅되지 않은 모래(SD-non)와 바닐린이 코팅된 모래(SD-C-120)의 TGA 실험결과를 도 5에 나타내고, 바닐린이 코팅되지 않은 안트라사이트(AC-non)와 바닐린이 코팅된 안트라사이트(AC-C-120)의 TGA 실험결과를 도 6에 나타낸다.5 and 6 show TGA results of vanillin-free sand (SD-non) and vanillin-coated sand (SD-C-120) as a result of confirming vanillin coating degree using TGA, FIG. 6 shows the TGA test results of vanillin-coated anthracite (AC-non) and vanillin coated anthracite (AC-C-120).

(2). 광전자분광법(XPS)에 의한 바닐린 코팅 생물막 생성억제 MMF 모래 여재(2). Suppression of vanillin-coated biofilm formation by photoelectron spectroscopy (XPS)

상기 실시예 1의 방법으로 제조된 막분리를 통한 생물막 생성 억제를 위한 정수용 MMF 여재인 바닐린코팅 모래와 안트라사이트의 코팅 상태를 XPS (측정장비명: PHI 5000 VersaProbe(Ulvac-PHI))를 이용하여 분석하였으며, 분석 결과 중 바닐린이 코팅된 모래 여재에 대한 C 1s 피크와 Si 2p 피크의 결과와 요소피크를 도 7 및 도 8에 나타낸다.The coating state of the vanillin-coated sand and the anthracite, which are water filtering MMF media for inhibiting the biofilm formation by the membrane separation prepared by the method of Example 1, was measured using XPS (PHI 5000 VersaProbe (Ulvac-PHI) The analysis results show the results of C 1s and Si 2p peaks and the urea peaks of vanillin-coated sand filter media are shown in FIGS. 7 and 8.

도 7 및 도 8은 바닐린 코팅된 생물막 생성 억제용 MMF 모래여재 XPS 피크와 분석결과를 나타낸 그래프로서, 도 7에는 바닐린이 코팅된 모래여재의 C 1s 피크에서 바인더인 APTMS의 C-Si의 결합에너지(283.5 eV)를 갖는 결합, -O-C=O의 결합에너지(289 eV) 등을 확인할 수 있으며, Si 2p 피크에서도 SiO2 피크(103.0 eV)와 함께 SiO3C(102.5 eV), SiO2C2(101.0 eV) 피크를 확인할 수 있어 모래에 바인더(APTMS)와 바닐린이 잘 코팅되어 있음을 확인할 수 있다.7 and 8 are graphs showing the results of XPS peaks of the MMF sand filter media for inhibiting vanillin coating biofilm formation and FIG. 7 is a graph showing the binding energy of C-Si of APTMS as a binder in C 1s peak of vanillin- (283.5 eV), bonding energy of -OC = O (289 eV), and SiO 2 peak (103.0 eV) as well as SiO 2 C (102.5 eV) and SiO 2 C 2 (101.0 eV) peak, indicating that the sand is coated with a binder (APTMS) and vanillin.

하기 표 2에 보인 바와 같이 바닐린이 코팅된 모래여재의 톈 분석원소 함량 비(Automic Concentration ratio)에서도 바닐린이 코팅된 모래에서의 탄소(C)함량 증가와 안트라사이트의 규소(Si) 함량 증가에서도 확인할 수 있다.As shown in the following Table 2, in the vanadium-coated sand filter media, the carbon content in the vaniline-coated sand and the silicon content in the anthracite are also increased .

표 2에는 바닐린이 코팅된 생물막 생성 억제 MMF 여재의 XPS 분석 원소함량 예를 나타낸다.Table 2 shows an example of the XPS analytical element content of vanillin-coated biofilm formation-inhibiting MMF filter media.

MMF 여재 종류Type of MMF filter media 시료명Name of sample 분석 원소 함량 (Atomic Concentration ratio , %)Atomic Concentration Ratio (%) CC OO AlAl SiSi FeFe 모래sand SD-nonSD-non 17.4717.47 60.5160.51 7.777.77 12.0812.08 2.162.16 SD-C-120SD-C-120 18.2218.22 5425554255 3.083.08 21.5821.58 -- 안트라사이트Anthracite AC-nonAC-non 82.5882.58 14.6614.66 -- 1.431.43 -- AC-C-120AC-C-120 76.7676.76 18.7418.74 -- 2.782.78 --

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 미생물에 의한 생물막 형성이 억제된 수처리 여과재에 항균제를 코팅함으로써, 생물막 형성이 억제되어 분리막과 MMF의 역세 운전의 횟수를 크게 줄일 수 있어 안정적인 정수공정의 효율을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, by coating an antimicrobial agent on a water treatment filter material in which biofilm formation by microorganisms is suppressed, biofilm formation can be suppressed, and the number of backwash operations of the separation membrane and MMF can be greatly reduced, And provides an effect that can be achieved.

또한, 오폐수 수처리 공정의 효율증진 방법으로 분리막에 항균성 물질을 코팅하여 미생물의 응집에 의한 생물막 형성 억제를 유도하는 것 보다 막분리 전단계인 MMF 공정에서 생물막 형성 억제를 유도하여 분리막 표면에서 미생물 응집에 의한 생물막 형성에 따른 막 막힘 현상을 회복하기 위한 역세운전의 빈도를 획기적으로 줄임으로서 전체적인 수처리 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, it is more effective to inhibit the biofilm formation in the MMF process, which is the pre-membrane separation stage, than to induce the inhibition of biofilm formation by the microbial aggregation by coating an antimicrobial substance on the separation membrane by the method of increasing the efficiency of the wastewater treatment process. The frequency of backwash operation for recovering the clogging phenomenon due to the biofilm formation is drastically reduced, thereby providing an effect of drastically improving the overall water treatment efficiency.

또한, 바닐린이 코팅된 안트라사이트와 모래를 수처리 여과재로 사용함으로써, 다층여과방식 수처리 여과 장치는 미생물의 응집에 의한 생물막 형성을 억제하여 막분리를 이용한 수처리 장치의 운전 수명을 크게 향상 할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, by using vanillin-coated anthracite and sand as a water treatment filtration material, the multi-layer filtration type water treatment filtration apparatus can suppress the biofilm formation due to microbial aggregation and greatly improve the operation life of the water treatment apparatus using membrane separation Lt; / RTI >

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above embodiments are merely illustrative in all respects and should not be construed as limiting.

Claims (7)

수처리 여과재에 생물막 생성 억제용 항균제를 코팅하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법으로서,
수처리 여과재를 물 또는 알콜로 세척하는 단계;
상기 세척된 수처리 여과재를 건조기에서 1차로 건조시키는 단계;
상기 건조된 수처리 여과재를 바인더 용액에 침지하고 반응기에서 반응시켜 바인더를 코팅하는 단계;
상기 반응된 수처리 여과재에 반응하지 않은 바인더를 알콜계 또는 유기용매로 1차 세척하는 단계;
상기 세척된 수처리 여과재를 바닐린 용액에 침지하고 반응기에서 반응시켜 바닐린을 고정시키는 단계;
상기 반응된 수처리 여과재에 반응하지 않은 바닐린을 알콜계 또는 유기용매로 2차 세척하는 단계; 및
상기 세척된 수처리 여과재를 건조기에서 2차로 건조시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법.
A process for producing a water treatment filter material for inhibiting biofilm formation by coating an antimicrobial agent for inhibiting biofilm formation on a water treatment filter material,
Washing the water treatment filter with water or alcohol;
Drying the washed water treatment filter material in a drier;
Immersing the dried water treatment filtration material in a binder solution and reacting in a reactor to coat the binder;
Washing the binder which has not reacted with the reacted water treatment filter material with an alcohol or organic solvent;
Immersing the washed water treatment filter material in a vanillin solution and reacting in the reactor to fix the vanillin;
Washing the vanillin which has not reacted with the reacted water treatment filter material with an alcohol or an organic solvent; And
And drying the washed water treatment filter material in a dryer in a second step of drying the washed water treatment filter material.
제 1 항에 있어서,
상기 1차 건조단계에서는, 상기 수처리 여과재를 건조기에서 80℃∼250℃로 1시간 내지 24시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein in the primary drying step, the water treatment filter material is dried in a drier at 80 to 250 캜 for 1 to 24 hours.
제 1 항에 있어서,
상기 바인더 코팅단계에서는, 상기 바인더를 0.1∼3 mol의 농도로 녹인 용액에 수처리 여과재를 담구어 25℃∼200℃의 온도로 유지되는 반응기에서 0.5시간 내지 24시간동안 반응시켜 바인더를 코팅하는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the binder coating step, the binder is coated by immersing the binder in an aqueous solution having a concentration of 0.1 to 3 mol and immersing the water-filtering medium in a reactor maintained at a temperature of 25 ° C to 200 ° C for 0.5 to 24 hours By weight based on the weight of the filtrate.
제 3 항에 있어서,
상기 바인더로는, APTMS((3-Aminopropyl)trimethoxysilane), APTES((3-Aminopropyl) triethoxysilane), GPTMS((3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane), APS((3-Aminopropyl)triethoxysilane), AHAPS, MPMS, TPU의 아미노 실란계 물질 중 적어도 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법.
The method of claim 3,
Examples of the binder include APTMS (3-Aminopropyl) trimethoxysilane, APTES (3-Aminopropyl) triethoxysilane, GPTMS (3-Glycidyloxypropyl) trimethoxysilane, APS (3-Aminopropyl) triethoxysilane, AHAPS, MPMS, TPU Of the aminosilane-based material is used as the water-treating agent.
제 3 항에 있어서,
상기 바인더를 녹인 용액은, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 중에서 선택된 알콜계 용매 또는 톨루엔, 핵산 중에서 선택된 유기용매에, 상기 아미노 실란계 바인더를 단독 또는 혼용한 바인더를 녹인 용액으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법.
The method of claim 3,
Wherein the solution in which the binder is melted is a solution obtained by dissolving a binder in an alcohol solvent selected from methanol, A method for producing a water treatment filter material for inhibiting the formation of water.
제 1 항에 있어서,
상기 바닐린 고정단계에서는, 상기 1차 세척된 수처리 여과재에 바닐린을 0.1∼3.0 mol 농도로 녹인 알콜계 용매 또는 유기용매에 녹인 용액을 넣고 25℃∼200℃의 온도로 유지되는 반응기에서 1시간 내지 24시간 반응시켜 바닐린을 고정시키는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the vanillin fixing step, a solution of vanillin dissolved in alcohol-based solvent or organic solvent dissolved in vanillin at a concentration of 0.1 to 3.0 mol is added to the primary washed water treatment filter medium, and the solution is maintained at a temperature of 25 ° C to 200 ° C for 1 hour to 24 And reacting the reaction solution with water for a predetermined time to immobilize the vanillin.
제 1 항에 있어서,
상기 수처리 여과재는, 안트라사이트와 모래로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 생물막 생성 억제용 수처리 여과재의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the water treatment filtration material is composed of anthracite and sand.
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